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中国航天示未来愿景:运载火箭会学习 航天运输航班化

中国航天示未来愿景:运载火箭会学习 航天运输航班化

2020年09月28日 05:15 来源:中国纪检监察报参与互动参与互动

  运载火箭会学习 航天运输航班化

  中国航天大会展示未来愿景

火箭模拟发射吸引众多参观者拍照。 张人峰 摄
火箭模拟发射吸引众多参观者拍照。 张人峰 摄

  未来的运载火箭“会学习”——

  从“十四五”开始,我国将通过“航天控制+人工智能”探索,打造“会学习”“终身学习”的运载火箭,使其变得更聪明、更自主,不断提高适应复杂环境和自主解决问题的能力,以完成更复杂的探测任务。

  未来的航天运输将实现“航班化”——

  我国计划到2045年,实现1小时全球抵达、地面与轨道间以及轨道与轨道间的航班化航天运输。每年总飞行次数达千次量级,总货运万吨级,总客运万人次。

  未来的航天飞行器“更柔软”——

  如果航天飞行器具备随时变形或适应环境连续改变能力等特殊性能,就可以在复杂飞行环境中完成更多更具挑战性的任务。目前我国科学家已在相关飞行器材料、智能控制等方面开展研究,还将在柔性可变形跨域智能飞行领域进行更多探索……

  遥望太空,逐梦星海。

  近日在福建省福州市召开的2020年中国航天大会上,围绕航天发展战略布局、关键核心技术突破、“海上丝绸之路”空间信息产业发展、全球航天与开放合作等焦点话题,来自中外航天界的领军人士展开热烈研讨,深入探讨航天未来愿景,推动世界航天领域的广泛深度合作。

  1 神舟飞船返回舱、天宫二号、长征系列运载火箭、嫦娥月球着陆器

  大国重器展现科技实力

  50年前,首颗人造卫星“东方红一号”的成功发射,开启了我国航天事业的伟大征程。

  此后,神舟飞天,嫦娥探月,天宫对接,北斗组网……中国航天不断取得新突破,实现跨越式发展。

  中国航天大会期间,“航天放飞中国梦”航天科普展暨中国航天成就展,介绍了我国航天发展的历史和现状,展示了一系列航天实物和模型。

  航天科普展展馆内,4000平方米的展区分为航天科普展区、航天成就展区、商业航天展区、航天文创体验区等几部分。神舟飞船返回舱、天宫二号模型、长征系列运载火箭模型、嫦娥月球着陆器模型等航天重器,向观众全方位展示了中国航天事业取得的辉煌成就。

  展区入口,“东方红一号”卫星1∶1模型极为壮观。展区左侧,长征系列运载火箭家族和快舟系列运载火箭模型如排兵布阵般列开,被人们昵称为“胖五”的长征五号运载火箭也位列其中。作为我国首个自主研制的新一代大型运载火箭,长征五号火箭创下了多个“之最”——起飞质量最大、起飞推力最大、箭体结构最大、运载能力最强、运载效率最高,成为我国探月工程、空间站建设、首次火星探测任务的重要支撑。

  神舟十号的返回舱、降落伞及舱外航空服等珍贵实物,吸引许多观众驻足。很多人依然清晰记得,2013年神舟十号与天宫一号手控交会对接那激动人心的一刻。

  “现在大家看到的是‘天问一号’火星探测器的仿真模型。今年7月23日,在海南文昌发射场,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务‘天问一号’探测器点火升空。”现场的志愿者向观众介绍。

  中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥在中国航天大会上介绍,截至9月18日8时30分,“天问一号”探测器飞行里程已达1.55亿公里,距离地球1800万公里。飞行期间,“天问一号”已成功完成地月合影获取、首次轨道中途修正、载荷自检等工作。

  “天问一号”将在地火转移轨道飞行约7个月,预计2021年2月被火星引力捕获,进入环火轨道,着陆巡视器预计于2021年5月降落火星。

  如果首次火星探测任务圆满成功,中国将成为世界上第一个通过一次任务实现火星“环绕、着陆、巡视”三个目标的国家。

  星空浩瀚无比,探索永无止境。

  在世界航天进入大发展之际,中国航天朝着更高更远的目标开启新征程。

  在中国航天大会上,中国探月工程副总设计师于登云说,我国探月工程稳步推进,预计今年底之前发射“嫦娥五号”,实现月球区域软着陆及采样返回。

  中国载人航天工程副总设计师周雁飞则表示,我国目前的长征系列运载火箭无法满足载人登月需求,目前正持续开展载人登月方案深化论证,考虑尽量利用成熟技术研制新一代载人运载火箭。新一代载人运载火箭能够将载人飞船、月面着陆器送入地月转移轨道。

  2 气象卫星、导航系统、应急救援、生物科技、防灾减灾、智慧农业

  航天应用服务大众生活

  高深莫测,遥不可及……在很多人的印象中,航天领域蒙着一层神秘的面纱,仿佛距离我们十分遥远。

  殊不知,航天技术及其产品的应用,早已深入人们生产生活的各个方面:从气象卫星、导航系统,到国土资源监测、生态环境保护,再到应急救援、生物科技,航天科技创造美好生活,助力提升社会治理能力,已从梦想走进现实。

  以北斗为例,其在产业化应用方面,已拥有多种导航型基础产品、高精度测量型基础产品等核心产品,在交通运输、渔船航运、防灾减灾、智慧农业等领域应用,并进入消费类电子等大众高精度应用领域。

  “北斗服务正逐步走入手机、平板电脑、共享单车、老人关爱等更多生活应用领域。”北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风介绍,随着芯片小型化、低功耗、低成本、射频基带一体化等技术发展,以及卫星导航IP核与移动通信等领域广泛集成,北斗将全面走向大众应用,服务大众生活。

  高分六号1:3模型是此次中国航天成就展上的重要展品之一。作为我国首颗实现精准农业观测的高分卫星,高分六号在农业资源监测、林业资源调查、防灾减灾救灾等行业有广泛应用。

  今年年初,高分系列卫星为武汉火神山、雷神山医院选址和建设工程规划提供依据,在支援抗疫中发挥了重要作用。在北京大兴国际机场建设中,高分卫星通过使用不同体制的观测系统测量地形与地貌,协助机场工程规划和项目土地合理应用,助力建设工程科学高效完成。在农业估产与农地保护、国土资源监管与矿产资源调查、污染治理与环境保护中,都能看到高分卫星的身影。

  太空育种是当前航天与农业相结合的前沿领域。

  在航天产业融合成果展区,琳琅满目的太空蔬果、精美的太空月季引起观众注意。

  “太空育种就是利用返回式卫星搭载农作物种子进入太空环境,在微重力、弱电磁、强辐射等复杂多变的环境作用下,促使农作物种子产生比地面正常环境更多的变异。” 据神舟绿鹏农业科技有限公司区域经理李亚平介绍,与转基因农产品不同,太空育种不是直接人为改变种子原有基因,而是在变异中筛选更优种子资源,将其与地面上的种子进行“杂交”,从而培育新的品种。

  截至2018年,我国利用神舟飞船、空间实验室及新一代载人飞船试验船等飞行器的资源余量,组织开展了累计百余种、5000多份作物种子和植物材料的空间搭载诱变实验,目前共有超过200种航天育种新品种通过国家及省部级评审。

  商业航天发展,前景可观,大有可为。

  随着国家商业航天政策的密集出台和立法的加快,近年来国内商业航天活动持续快速有序推进。上海航天技术研究院科技委秘书长潘军表示,随着“互联网+航天”的产业升级变革,在全球新一轮工业革命的大背景下,中国航天领域在商业航天方面发展取得了突破性进展。保守估计,未来5年至10年国内商业小卫星发射需求量将超过4000颗,制造的需求也将随之大幅增长。

  据不完全统计,目前国内商业航天参与企业已经超过百家,主要集中在发射服务和卫星系统两大领域。随着商业小卫星制造、发射需求的兴旺,商业航天参与企业的产业发展方向也将从“单纯的卫星运营”向“运维+服务+跨界”过渡。

  “‘太空经济’时代已经到来,人人皆可参与航天。”北京九天微星科技发展有限公司副总裁张振兴在论坛上介绍了卫星在跨境物流运输监测、智慧物流监测、野生动物保护、野外放牧等领域的典型应用。“星链计划让卫星互联网从设想走进现实,今年4月,国家发改委将卫星互联网纳入‘新基建’信息基础设施范畴,未来3年将是卫星互联网‘新基建’的重要发展时期。”

  3 “太极二号”双星计划启动,中国宇航学会航天科学与技术教育工作委员会揭牌

  创新与教育赋能时代未来

  中科院正在启动空间引力波探测计划第二步——“太极二号”双星计划!

  中科院院士、空间引力波探测“太极计划”首席科学家吴岳良在本届中国航天大会上发布的这一重磅消息,引发国内外学者强烈关注。

  中科院从2008年开始前瞻论证我国空间引力波探测的可行性,经多年研究,提出了我国空间引力波探测“太极计划”,确定了“单星、双星、三星”的“三步走”发展战略和路线图。2019年8月,我国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”成功发射,迈出了我国空间引力波探测奠基性的第一步。而眼下,随着“太极二号”双星计划的启动,我国空间引力波探测又迈上新台阶。

  科研永不止步,创新永不停歇。而科学精神,需要传承。

  “立足国内,面向国际,繁荣学术,培养航天下一代”是本届中国航天大会的指导思想。

  建设航天强国,培养航天英才,要从培养青少年的航天梦开始。

  弘扬航天精神,拥抱星辰大海。本届中国航天大会上出现了众多青少年的身影。很多学校团体组织前来参观。

  “总指挥长同志,我们奉命执行嫦娥十号与神舟十五号载人登月飞行任务,准备完毕,请指示! ”“出发!”……在航天科普展展馆的航天互动体验区,不少中小学生登上“梦回神舟”神舟飞船返回舱,通过VR技术,体验宇航员乘坐火箭登陆太空,探索太空,遇险、重返地球的过程。

  航天领域是最早应用VR技术的先行者之一。在VR体验展区,以真实航天器、航天过程为原型,细节还原度更高的VR虚拟展示系统,也受到广大青少年追捧。

  “我们以神舟五号、嫦娥三号、天宫二号为原型,制作了载人航天、登月计划、空间站对接等虚拟现实体验,应用实时生成、虚幻引擎等技术,为科技工作者、航天爱好者,特别是青少年提供更为直观、便捷的学习途径。”哈尔滨工业大学出版社产品部主任胡湘宁告诉记者,作为国家文化产业支柱项目,VR虚拟展示系统项目将紧跟最前沿航天进展,持续开展探索研发工作。

  人才培养,是迈向航天强国的基础。

  在9月19日召开的中国航天科技教育暨产教融合论坛上,中国航天科技国际文化交流中心副主任周岫彬指出,高端装备制造业人才普遍短缺,航天高端装备人才方面也是如此。要通过航天产教深度融合赋能教育,通过航天文化、航天教师、产业资源、人才需求与供给及用人标准赋能航天教育,使学校提升、人才成长与企业成长互相赋能,实现共赢。

  论坛期间,中国宇航学会航天科学与技术教育工作委员会正式揭牌,将“航天科普教育的顶层设计”“国家航天博物馆的建设”等作为今后工作的重点,旨在对以航天为代表的国防军工领域教育基础设施进行整合、利用、建设,针对培养未来航天等国防领域所需的应用技术人才等工作进行研究、指导和评估,推动应用技术高校、职业教育企事业单位与国防军工企业之间开展沟通交流。

  与此同时,以振兴航天为目标,以培养人才为导向的中国航天官方青少年教育品牌“中国青少年航天训练营”也在大会上正式官宣并签约。未来将围绕如何打造中国第一个官方航天主题营地教育品牌矩阵,在资源开发、课程开发、运营模式、教育收效等方面进行前所未有的深入探索。据悉,目前“中国青少年航天训练营”已落地3站,来自全国各地的近700名青少年参与其中。(本报记者 杨心怡 初英杰 通讯员 柯竞)

【编辑:吉翔】
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